6.5 Керування встановленням з'єднання

Керуючі пристрої на АТС можуть бути індивідуальними або загальними. Індивідуальні УУ закріплюються за кожним комутаційним приладом і здійснюють керування цим приладом у процесі встановлення з'єднання. Індивідуальне УУ займається на час установлення з'єднання і на час розмови між абонентами. Загальне УУ обслуговує групу комутаційних приладів. Такі УУ займаються тільки на час установлення з'єднання.

Керування з'єднанням може бути, безпосереднім і непрямим. Безпосереднє керування застосовується тільки на АТС з індивідуальними УУ. У таких системах адресна інформація надходить в УУ безпосередньо з ТА і процес комутації здійснюється одночасно з набором номера. При непрямому керуванні адресна інформація надходить у приймач номера. У цих системах процес прийому адресної інформації і процес установлення з'єднання рознесені в часі.

Існує також два способи встановлення з'єднань, прямий і обхідний. При прямому способі використовуються індивідуальні УУ, кожне з яких жорстко закріплене за визначеним входом комутаційного приладу. При цьому УУ включається послідовно в зєднувальний тракт. Керуючі пристрої виявляються, внаслідок цього, зайнятими не тільки під час установлення з'єднання, але і на увесь час розмови. Перевагою цього способу є простота схем УУ і висока живучість комутаційного блоку, тому що ушкодження УУ виводить з ладу тільки один вхід. Недолік - неекономічність, корисне використання УУ низьке, всього 8-10% часу. Інший час вони даремно простоюють.

При обхідному способі пошук з'єднувальних шляхів виконується керуючим пристроєм в обхід комутаційного блоку. Тому при такому способі УУ займається лише на час установлення з'єднання. Перевагою цього способу в порівнянні з прямим, є високе використання й економічність. Недоліки - складність УУ, труднощі виявлення й усунення ушкоджень. Обхідний спосіб установлення з'єднань широко використовується в координатних, квазіелектронних і електронних системах АТС, де застосовуються загальні УУ.

Загальні УУ можуть мати різний ступінь централізації. При централізованому керуванні на АТС один загальний центральний керуючий пристрій (ЦУУ) керує процесом установлення з'єднання на всій станції. В основному цей спосіб використовується на квазіелектронних АТС, хоча іноді зустрічається і на електронних станціях.

При децентралізованому керуванні частина функцій по встановленню з'єднань передається на допоміжні УУ, а інші виконуються ЦУУ.

У випадку використання розподіленого керування, все устаткування АТС розбивається на функціональні модулі, кожний з яких має власне УУ. Нарощування ємності станції в цьому випадку виробляється за рахунок уведення додаткових модулів. Розподілене керування відрізняється від децентралізованого способом взаємодії окремих УУ. У КВ дуже великої ємності звичайно додають ще і координаційне УУ, для узгодження дій окремих, розподілених по модулях керуючих пристроїв.

Останні два способи використовуються на електронних цифрових АТС.

Маркер ГШ(ГИ) одержує з регістра інформацію про цифру сотень і на основі цієї інформації робить змушене шукання, визначаючи, що з'єднання повинне бути встановлене в напрямку до другого блоку АШ(АИ) (тому що АЛ з цифрою сотень 2 включена саме в цей блок). Потім МГШ(МГИ) робить вільне шукання, вибираючи вільний вихід у необхідному напрямку Через блок ГШ до цього виходу підключається вхід ШК. Регістр передає в маркер другого блоку АШ інформацію про цифри десятків і одиниць, на основі якої МАШ, роблячи змушене шукання, визначає лінію абонента Б. Після цього встановлення з'єднання завершується.

Кількість необхідних ступіней ГШ залежить від ємності АТС і мережі, на якій вона розташована Оскільки кількість напрямків на ступіні ГШ обмежено, може виявитися, що в одну ступінь ГШ не можна включити всі необхідні напрямки. Допустимо, що на АТС ємністю 2000 номерів блоки ГШ мають не більш 10 напрямків. Кількість сотенних груп на такій АТС дорівнює 20. Оскільки 20 напрямків включити в застосовувані блоки ГШ неможливо, то встановлюють послідовно дві ступіні - 1ГШ і ІІГШ (мал. 8.26) У ступінь 1ГШ включені напрямки до двох різних тисячних груп. У кожен такий напрямок включені окремі блоки ІІ ГШ. Один блок ІІ ГШ розрахований на 10 напрямків до сотенних груп (блокам АШ). Маркер 1ГШ визначає напрямок до необхідного блоку 1ГІ по цифрі тисяч Т, а маркер ІІ ГШ - напрямок до блоку АШ по цифрі сотень С. Вільні напрямки, що залишилися на ступені 1ГШ, використовуються для зв'язку з іншими станціями і вузлами.

Тема: Пристрої керування ЦСК

Пристрій керування (ПК) є одним із основних пристроїв систем комутації і призначений для керування процесом обслуговування викликів, що надходять, з метою встановлення з’єднувальних шляхів в комутаційній системі між абонентами, включення допоміжного обладнання. При обслуговуванні будь-якого виклику ПК приймають інформацію про необхідне з’єднання, обробляють її, здійснюють пошук вільних з’єднувальних шляхів в комутаційному полі і встановлюють з’єднання.

ПК, які використовуються в комутаційних системах, поділяються на:

- індивідуальні, з безпосереднім керуванням, тобто прямий спосіб встановлення з’єднання;

- загальні, з непрямим керування, тобто обхідний спосіб встановлення з’єднання.

У комутаційних системах декадно-крокового типу використовуються індивідуальні пристрої з безпосереднім керуванням (рис.4.1).

Рис.4.1 – Структурна схема АТС системи АТСДК

При прямому способі використовуються індивідуальні ПК, кожний з яких жорстко закріплений за певним трактом. При цьому пристрої керування виявляються зайнятими не тільки під час встановлення з’єднання, але і під час розмови. Перевагою цього способу є простота схем ПК і висока живучість комутаційного пристрою, оскільки пошкодження ПК виводить з ладу тільки один вхід. Недолік – неекономічність, корисне використання ПК низьке, всього 8-10% часу.

Обхідний спосіб встановлення з’єднання широко використовується в АТСК, АТСКЕ, АТСЕ, в яких застосовуються загальні ПК.

У АТСК, АТСК-У використовуються ПК, які побудовані на регістрах і маркерах (рис.4.2).

При обхідному способі пошук з’єднувальних шляхів виконується ПК в обхід комутаційного пристрою. Тому, при такому способі ПК займається лише на час встановлення з’єднання. Перевага цього способу – високе викристання і економічність. Недолік – складність ПК.

Рис.4.2- Структурна схема АТСК

У даній системі комутації в регістр і маркер закладена наперед фіксована програма роботи по забезпеченню процесу обслуговування викликів за певним алгоритмом, що незалежний від абонента. Розрізняють два способи програмного керування:

- керування за замонтованою програмою, як в АТСК, АТСК-У. В цьому випадку функціонування АТС визначається жорсткими функціональними зв’язками усередині блоків і між блоками ПК, виконаними у вигляді монтажу. Недолік – складність зміни програми обслуговування необхідністю перемонтажу обладнання;

- керування за записаною програмою, яке використовується в АТСКЕ і АТСЕ. У цьому випадку програма функціонування систем комутації, яка є набором команд і визначає порядок обслуговування викликів, вводиться в запам’ятовуючий пристрій ПК і зберігається в ньому. При необхідності програма (або її частина) легко може бути замінена шляхом перезапису програми в запам’ятовуючому пристрої.

В якості ПК із записаною програмою керування використовуються електронні керуючі комплекси (ЕКК). Перевагами використання ЕКК в якості ПК є :

1) Можливість створення універсального ПК для комутаційних систем різного призначення АМТМ, МТМ, СТМ, відмінного тільки програмою роботи;

2) Гнучкість в експлуатації, яка забезпечується шляхом зміни програм, легкою пристосованістю до різних структур побудови телефонних мереж;

3) Надання абонентам великої кількості додаткових видів обслуговування (ДВО) програмними засобами;

4) Організація програмними засобами технічної експлуатації, при цьому створюється можливість централізації технічної експлуатації на мережі;

5) Автоматизація збору статистичних даних про трафік, надійність роботи обладнання та ін.;

6) Можливість організації автоматизованої системи керування мережею зв’язку шляхом забезпечення взаємодії ЕКК різних комутаційних систем мережі.

Разом з великими перевагами програмного керування, високий ступінь централізації ПК призводить до необхідності вживання заходів по забезпеченню надійності роботи ПК шляхом застосування високонадійних елементів і резервування, що призводить до підвищення вартосі ПК.

Основними складовими частинами ЕКК є: процесор (ПР), постійний запам’ятовуючий пристрій (ПЗП), оперативний запам’ятовуючий пристрій (ОЗП), канали введення-виведення (КВВ).

ЗП

Рис.4.3 – Структурна схема ЕКК

ПЗЗП – пристрій зв’язку із зовнішнім пристроєм;

ЗП – зовнішній пристрій;

ЗЗП – зовнішній запам’ятовуючий пристрій;

П- пульт оператора;

ПВВ – пристрій введення-виведення;

ППК – периферійний ПК.

Процесор здійснює в процесі обслуговування викликів прийом сигналів від управляємих об’єктів, їх аналіз, арифметико-логічну обробку інформації, формування і видачу команд в управляємі об’єкти. Робота процесора визначається програмою записаною в ПЗП, яка задає йому послідовність і зміст дій по обробці даних.

ПЗП і ОЗП призначені для прийому, зберігання і видачі інформації. В якості інформації, що зберігається в ЗП, є як дані, так і команди.

ПЗП призначений для зберігання і видачі постійної або напівпостійної інформації, наприклад, інформації про категорію абонентів, інформацію про номер напрямку. При роботі з ПЗП інші пристрої ЕКК можуть тільки зчитувати з нього інформацію, при цьому зчитана інформація з ПЗП не стирається.

ОЗП служить для прийому, зберігання і видачі найчастіше використовуваної іншими пристроями ЕКК інформації, яка змінюється в процесі обслуговування викликів. Наприклад, інформація про стан ПЛ пристроїв комутації, номера вільних ЦЛ і каналів, інформація про набираємий номер абонента, що викликається, та ін. В ОЗП зчитана інформація стирається. Якщо її треба зберегти, то після зчитування вона повинна бути відновлена.

КВВ представляють собою спеціалізовані пристрої обробки інформації у вигляді мікропроцесорів, що працюють автономно під управлінням записаних в основній пам’яті ЕКК програм каналу. КВВ необхідні для зв’язку ЕКК із зовнішніми пристроями (ЗП) і можуть бути виконані у вигляді спеціалізованого мікропроцесора, який має свою програму функціонування. Він працює по командам процесора, маючи разом з тим можливість звернення до нього.

В якості ЗЗП можуть використовуватися накопичувачі на магнітних барабанах, стрічках або дисках. Накопичувачі дозволяють зберігати великий об’єм інформації при малих витратах.

ПВВ призначені для організації діалогу „людина-машина” в процесі технічної експлуатації ЕКК.

Для взаємодії пристроїв ЕКК між ними організовані функціональні та інформаційні зв’язки. Функціональні зв’язки – це зв’язки по керуванню для передачі сигналів керування, які виробляє центральний блок управління процесора. Сигнали керування забезпечують включення інформаційних зв’язків, по яким передаються команди та дані.

До складу обладнання ЕКК входить пульт управління (П), за допомогою якого оператор може контролювати роботу ЕКК, а при необхідності і управляти його роботою. Основними задачами оператора є запуск і зупинка будь-якої програми, читання та запис інформації в ОЗП, звернення до будь-якого блоку процесора.

Істотний вплив на структуру ЕКК надає реалізований нею спосіб керування встановленням з’єднань. Залежно від використовуємого способу керування розрізняють три основні типи ЕКК:

- централізований;

- децентралізований;

- розподілений.

Централізований ЕКК складається з одного центрального керуючого пристрою (ЦКП), що здійснює керування встановленням всіх з’єднань в межах всієї комутаційної системи (рис.4.4).

Рис.4.4 – Централізований ЕКК

АК – абонентський комплект;

КП – комутаційне поле;

ЛК – лінійний комплект;

СП - скануючий пристрій;

ПККП – пристрій керування комутаційним полем;

ПКЛК – пристрій керування лінійним комплектом;

ППК – периферійний пристрій керування.

Переваги:

- найпростіший за принципами побудови;

- дозволяє найекономічніше задовольняти вимогам до продуктивності комутаційної системи заданої ємності.

Недоліки:

- проблеми забезпечення потрібної живучості і гнучкості;

- обмежена можливість розширення ємності комутаційної системи.

Використання:

АТСКЕ „Квант”, „Істок”, „Кварц”.

Децентралізований ЕКК складається з декількох пристроїв керування, в якості яких використовуються мікропроцесори (МП), кожний з яких виконує тільки певну частину функцій по керуванню встановленням всіх або певної частини з’єднань в межах визначеної ділянки комутаційної системи, а ЕКК вирішує загальні задачі по керуванню встановленням з’єднувального шляху в системі комутації (рис.4.5).

Рис.4.5 – Децентралізований ЕКК

Переваги:

- підвищення живучості ЕКК за рахунок розподілу функцій керування і навантаження між декількома пристроями керування.

Недоліки:

- складність організації і координації спільної роботи багатьох пристроїв керування;

- виникають труднощі з раціональним розподілом функцій між МП;

- для систем комутації великої ємності потрібна велика кількість МП, оскільки їх продуктивність низька, виникає проблема надмірності по загальному об’єму обладнання.

Використання:

АТСЕ МТ-20/25, DX-200.

У сучасних ЦСК використовується розподілений ЕКК, який складається з координаційного пристрою, периферійних пристроїв керування і загального запам’ятовуючого пристрою (рис.4.6).

ПЗ – пристрій зв’язку;

КрП – координуючий пристрій;

ЗП – запам’ятовуючий пристрій.

Переваги:

- простота і економічність;

- можливість нарощувати продуктивність;

- висока живучість.

Недоліки:

- при збільшенні числа ПК і зменшенні об’єму інформації, що передається, організація їх зв’язку через ПЗ стає економічно недоцільною і важко реалізуємою.

Використання:

ЦСК EWSD, Alcatel-1000 E-10, 5ESS, C-32, Si-2000.

Рис.4.6 – Розподілений ЕКК

Класифікація аналогових систем комутації

На різних етапах розвитку телефонного зв’язку були створені автоматичні системи комутації різних типів (поколінь). До АТС першого покоління відносяться станції з безпосереднім керуванням (наприклад, АТС крокової системи), основані на використанні електромеханічних приладів, кожний з яких має свій власний керуючий пристрій. Подібні системи комутації мають суттєві недоліки, до яких слід віднести необхідність постійної наявності експлуатаційного персоналу для догляду за дією станції і як наслідок – значні експлуатаційні витрати, нераціональне використовування індивідуальних керуючих пристроїв, які будуть зайняті не тільки в процесі встановлення з’єднання, а й під час розмови.

Ці недоліки відсутні в АТС координатної системи (АТС другого покоління), у яких вперше було використано централізоване керування і застосовані більш надійні комутаційні прилади – багатократні координатні з’єднувачі (БКЗ). Все це дозволило значно підвищити використання загальних керуючих пристроїв (маркерів і регістрів), спростити умови експлуатації АТС і скоротити експлуатаційні витрати.

До станцій третього покоління відносяться квазіелектронні (майже електронні) АТС, які характеризуються тим, що в якості комутаційних елементів у них використовуються різні швидкодіючі електромагнітні прилади (герконові, феридові реле та інші), а в якості центрального керуючого обладнання – спеціалізовані ЕОМ, які в автоматичному електрозв’язку називаються електронними керуючими машинами (ЕКМ). На квазіелектронних, як і на АТС першого та другого поколінь, застосовуються комутаційні системи з просторовим розподілом каналів.

Відмінною особливістю електронних систем комутації ( АТС четвертого покоління), у яких в якості центрального керуючого обладнання використовується ЕКМ, є побудова комутаційних систем на основі часового розподілу каналів.